Paglalarawan
Ang industriya ng elektronika ay nakakaranas ng kamangha-manghang ebolusyon, na mabilis na umuunlad patungo sa miniaturization, mataas na integrasyon, at mataas na kapangyarihan. Ang transformasyonal na ugat na ito ay naglalagay ng mas mahigpit na mga pangangailangan sa pagganap ng mga materyales sa elektronika, dahil ang pangangailangan para sa pinahusay na pag-andar at katiyakan ay naging mahalaga. Sa dinamikong tanawin na ito, ang silicon dioxide (kilala rin bilang silica, puting carbon black) ay naging isang laro na nagbabago. Pinagmamalaki ang kahanga-hangang pagkakabukod, mataas na paglaban sa init, at superior na mga katangian ng pagpapalit ng init, ito ay naging isang mahalagang sandigan sa produksyon ng mga semiconductor, printed circuit boards (PCBs), at LED packaging. Kung gagamitin ito bilang insulating filler, mahalagang materyales para sa pagpapalit ng init, o isang additive sa packaging adhesives, ang silicon dioxide ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagtiyak ng matatag na operasyon at mas matagal na serbisyo ng buhay ng mga electronic component.
Sa mundo ng pagmamanupaktura ng semiconductor, lalo na sa kumplikadong mundo ng integrated circuits (ICs), ang insulation at kalinisan ng mga materyales ay hindi lang mahalaga—ito ang susi sa tagumpay. Ang interlayer dielectric layer ng mga ICs ay dapat magpakita ng walang kapantay na insulation performance upang maprotektahan laban sa interference ng signal sa pagitan ng magkakaibang layer, isang hamon na nagiging lalong kumplikado habang bumababa ang sukat ng device. Ang aming electronic-grade fumed silica, na may nakakagulat na kalinisan na 99.99%, ay nangunguna sa kompetisyon. Mahigpit na sinubok upang alisin ang halos lahat ng mga impurities tulad ng metal ions at organic matter, ito ay nag-aalok ng kalidad na walang katulad.
Kapag ginamit bilang hilaw na materyales para sa interlayer dielectric layer, ang aming fumed silica ay dumaan sa isang kamangha-manghang pagbabago sa pamamagitan ng chemical vapor deposition (CVD) teknolohiya. Ang prosesong ito ay nagreresulta sa pagbuo ng isang makapal na SiO₂ film na may dielectric constant na mababa pa sa 3.5, isang makabuluhang pagpapabuti kumpara sa tradisyonal na silicon nitride, na may dielectric constant na 7.5. Ang pagbaba sa dielectric constant ay nagpapakita ng isang malaking pagbawas sa signal delay, na nagbibigay-daan sa isang malaking pagtaas sa operating speed ng IC. Ang tunay na epekto ng aming produkto ay pinakamahusay na inilalarawan sa karanasan ng isang pangunahing semiconductor manufacturer sa Taiwan. Nang isama nila ang aming fumed silica sa kanilang 7nm process ICs, nakita nila ang isang kamangha-manghang 20% na pagtaas sa operating frequency ng IC, kasama ng 15% na pagbawas sa konsumo ng kuryente. Dagdag pa rito, ang mataas na temperatura ng laban ng silica ay nagsiguro na ang dielectric layer ay kayang tiisin ang matinding init na 400°C habang nasa proseso ng packaging ng IC nang hindi nabubuwag o natawaran, na nagbibigay ng dagdag na antas ng katiyakan.
Ang mga printed circuit boards (PCBs) ay mga hindi kinikilalang bayani sa mundo ng elektronika, at ginagampanan ang pangunahing papel na nag-uugnay at nagpapalakas sa lahat ng iba pang mga electronic device. Sa mga mataas na kapangyarihang aplikasyon tulad ng mga server at automotive electronics, ang mga PCB ay napapailalim sa matinding kondisyon, na nagbubunga ng saganang init habang gumagana. Upang harapin ang hamong ito, ang puting carbon black ay ginagamit upang palakasin ang insulasyon at paglaban sa init ng board.
Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mataas na purong naitindihang puting carbon black (na may SiO₂ na nilalaman na ≥99.9%) sa substrate ng PCB, karaniwang isang FR-4 epoxy resin substrate, ang thermal conductivity ng substrate ay maaaring mapabuti nang malaki. Sa praktikal na termino, nangangahulugan ito na ang thermal conductivity ay maaaring dagdagan mula 0.3W/m·K hanggang 0.8W/m·K, na epektibong pinapabilis ang pag-alis ng init at nagpapababa ng panganib ng sobrang pag-init. Nangunguna rin ang pagkakabukod ng silica upang tiyakin na ang PCB ay may mataas na breakdown voltage. Matapos idagdag ang puting carbon black, ang breakdown voltage ng PCB substrate ay maaaring itaas mula 25kV/mm hanggang 40kV/mm, na malaking binabawasan ang panganib ng maikling circuit dahil sa pagkabigo ng pagkakabukod. Ang epektibidad ng aming produkto ay naipakita sa karanasan ng isang tagagawa ng PCB sa Tsina. Nang isama nila ang aming puting carbon black sa kanilang mga produktong automotive PCB, hindi lamang natugunan ng mga board angunit binagyo pa ang mahigpit na pagsubok sa cycle ng temperatura ng industriya ng kotse (-40°C hanggang 125°C, 1000 cycles) nang walang anumang makikitid na pagbaba ng pagganap.
Sa larangan ng pagpapakete ng LED, ang puting carbon black ay gumagampan ng dalawang tungkulin nang sabay: isa bilang ahente panggulo at pantapal sa pagpapakalat ng init. Ang mga ilaw na LED ay umaasa sa magkakatulad na paglabas ng liwanag at mahusay na pagpapakalat ng init upang mapanatili ang pinakamahusay na kahusayan sa pag-iilaw at mapalawig ang haba ng serbisyo ng buhay. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 5-10% na precipitated white carbon black na may sukat ng partikulo na kontroladong 20-30nm sa epoxy resin na ginagamit sa pagpapakete ng LED, ang liwanag na nagmumula sa LED chip ay magkakatulad na nagkakalat, nang epektibo inaalis ang problema ng “hot spots” at lumilikha ng mas malambot at komportableng karanasan sa pag-iilaw. Kahit na may dagdag na puting carbon black, ang transmisyon ng liwanag ng resin na ginagamit sa pagpapakete ay nananatiling nasa itaas ng 90%, na nagpapatunay na ang kahusayan ng LED sa pag-iilaw ay hindi naapektuhan.
Bukod pa rito, ang silica ay lubos na nagpapahusay sa pagganap ng pagpapalamig ng packaging resin. Sa pamamagitan ng pagbuo ng isang matibay na network ng pagpapakalat ng init sa loob ng resin, ito ay nagdaragdag ng thermal conductivity ng packaging material ng 50%, na epektibong nagbabawas ng temperatura ng LED chip habang gumagana. Ang isang Aleman na brand ng LED lighting ay nakaranas nang personal ng mga benepisyo ng aming puting carbon black. Nang isama nila ang aming produkto sa kanilang high-power LED downlights, napansin nila ang isang kamangha-manghang pagpahaba sa serbisyo ng buhay ng downlights, mula 30,000 oras hanggang 50,000 oras. Dagdag pa rito, ang rate ng pagbaba ng luminous flux ay nabawasan mula 20% hanggang 8% pagkatapos ng 10,000 oras ng paggamit, na nagpapakita ng superior na pagganap at tibay ng aming produkto.
